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  结合新一代信息技术  
  推动水务智慧化发展  
     
 

随着全球云计算、物联网、移动互联网等新一轮信息技术迅速发展和深入应用,城市信息化发展正酝酿着重大变革和新的突破,由对象、过程数字化为主要特征的数字化城市向智慧化发展已成为必然趋势。在我国智慧城市已经上升到国家的经济、科技战略层面,水务管理是城市管理的重要组成部分,智慧水务是智慧城市建设的必然延伸,"智慧水务"理念也随之产生。在这个日新月异的新经济时代中,城市水务管理效率和服务水平只有顺应大势,全面应用最新科技与互联网思维才能获得长足提升,利用智慧水务平台确保居民用水安全,从根本上解决人们对城市供水、用水和水污染等问题的诉求与矛盾。

 
智慧水务发展三大阶段

随着需求的变化和技术的发展,水务管理的思路不断创新,自动化和信息化技术在水务企业生产、经营、服务和管理中的应用也越来越深入和广泛,为我国水务企业信息化的进一步发展打下了良好的基础。大体来看,我国水务企业信息化的发展主要分为自动化、数字化和智慧化三个阶段。目前,我国大多数水务企业的信息化建设正在从数字化水务阶段向智慧化水务阶段迈进。

(1)自动化阶段:这一阶段我国水务企业信息化主要体现在基础信息的自动化采集上,逐步实现了阀门、泵站、生产工艺过程等的自动化操控,水质、水压和流量等涉水数据的测量水平也得到很大的提高。它们很大程度上代替了艰苦的人工操作,解放了劳动力。

(2)数字化阶段:这一阶段我国水务企业管理才真正开展了信息化系统的建设。在这一阶段,利用无线传感器网络、数据库技术和3G网络,相关水务企业相继搭建了各自的业务系统和数据库,大大提高了信息存储、查询和回溯的效率,初步实现了行政办公和业务管理的信息化。目前,我国绝大部分城市正处于该阶段。

(3)智慧化阶段:这一阶段我国水务企业成熟运用物联网、云计算、大数据和移动互联网等新一代信息技术,同时对数据进行深度处理,实现信息化和管理提升的充分结合,紧跟市场、随需速动、智慧经营,充分支持企业模式创新和产业转型升级。

 
智慧水务未来发展趋势

    

趋势一:城镇化稳步推进,水务设备智能化

随着我国城市化进程的加快,为实现城市现代化发展目标,保障城镇可持续发展,实施区域水资源整合,实现智慧供水一体化势在必行。

城镇智慧供水一体化,加大城镇供水管网建设的力度,发展城乡统筹的区域供水,是保证水资源得到合理利用的有效方式之一,符合中国城乡一体化建设的需要。

随着智慧水务的发展,传统水表会逐渐退出市场,取而代之的将会是无线远传智能水表。通过智能水表,自来水企业就能随时掌握和监控城镇居民用户的用水情况。一旦出现用水量激增的情形,如忘关水龙头,家中水管破裂等,智能水表会自动向抄表员发出提醒并告知用户。

趋势二:新技术应用加速,利好智慧水务发展

当前,以云计算、大数据、物联网、移动互联网为代表的新一代信息技术正带来第三次信息技术革命,信息技术逐步在与水务建设企业基础设施相融合、与水务企业的生产运行相融合、与水务企业的经营管理相融合,使智慧水务建设在技术层面得到了更为广泛的支撑。

智慧水务借助新一代无线网络、物联网、云计算等信息技术,从水务产业源头的水源水库等到中端的供水站到终端的用户,所有的环节都处于监控监测之下,相关数据自动采集,并能对供水变化趋势预测及应对、突发事件预警及应急处置等辅助决策功能,能有效提升城市水务管理智慧化水平。

水务智慧化是我国水务企业正在努力或即将实现的目标,智慧化水务阶段成熟运用物联网、云计算、大数据和移动互联网等新一代信息技术,同时对数据进行深度处理,实现信息化和运营管理的充分结合,以求支持企业模式创新和产业转型升级,智慧运营将助推企业获得长远发展竞争优势。

趋势三:PPP+资产证券化,助力智慧水务建设

预计"十三五"期间环保产业市场规模约17万亿元,环保产业中涉及水务产业的占比较高于28%,其中海绵城市建设需求可达3万亿元,地下管廊建设达0.9万亿元,黑臭水体处理0.7万亿元,乡镇污水处理0.2万亿元。随着我国环保产业进入快速发展轨道,涉及水务的发展也必将水涨船高,智慧水务建设也必将更进一步。

PPP既是一种融资方式,同时更是一种治理方式。PPP模式的必将对智慧水务产业产生深远影响。截至2017年1月,财政部入库PPP项目总计10828个,其中环保类项目2334个,占全部入库项目总数的21.55%。环保类项目中涉水项目(包括污水处理、水利、供排水、水环境综合治理、海绵城市、地下综合管廊等)占比最高,超过80%。

PPP和资产证券化都在调动社会资本,PPP有政府参与的成分,相当于为项目背书。而水务行业的特点是:1)盈利模式成熟,需求具备刚性;2)相较于其他行业风险低;3)利润率虽低但有持续稳定的现金流;4)智慧水务的市场空间大。水务行业的特点非常符合PPP+资产证券化的模式,2017年2月,首批"PPP证券化"项目已经上报发改委,共计41单,其中污水处理项目21单,占比51.22%。从实际项目申报中可以看出企业对智慧水务项目的"PPP+资产证券化"模式认可度较高。

趋势四:供水和污水处理,并购重组将加速

由于历史原因,最早的城市水务服务都是由地方政府提供,因此水务行业企业数量众多,并存在比较明显的区域垄断特征。经过市场化改革,在供水行业引入外资和民营资本后,供水行业的企业数量呈现下降特征,但是供水行业的企业数量依然偏多,区域垄断特征依然明显。

目前我国共有城市664个,基本上每个城市都有自己的自来水公司,各个自来水公司的供水能力普遍较小,所占市场份额以当地所需水量为限,规模不足已成为产业发展的制约。因此,在水务行业中若要实现规模的扩张,可行的趋势就是进行并购。从政府角度来看,为了实现智慧水务行业的规模化优势,也会支持国内水务企业的并购。

目前重资产集团已经成为智慧水务投资和运营的中坚力量,重资产集团通过合资经营、收购兼并等手段积极扩大水务市场份额,形成了跨区域规模化经营的格局。其运营供水能力占全国的12.8%,污水处理能力占全国的30.7%,二者合计共占全国污水处理和供水能力总量的18.7%,这一比例伴随着PPP的深化还在继续增加中。伴随而来就是智慧水务行业集中度会进一步提升。

 
2017年智慧水务最受关注的十大技术

"智慧水务"是水务信息化发展的高级阶段,是数字经济环境下,传统水务企业转变发展方式、实现科学发展的必经之路。将云计算、物联网、大数据、移动互联网等新一代信息技术与智慧水务建设相结合,可以实现水务企业生产控制数字化、经营管理协同化、领导决策智能化和对外服务主动化等目标。

一、云计算 二、移动互联网

云计算技术颠覆性的改变了传统水务行业的消费模式和服务模式,可以实现从以前的"购买软硬件产品"向"提供和购买IT服务"转变,并通过互联网或集团内网自助式的获取和使用服务。智慧水务在建设过程中通过运用云计算技术,将大大节约企业整体的信息化投入成本。

水务行业已经开始理解和接受客户互动的优势。通过移动互联网技术,水司可以直接与微信、微博、网站和智能手机APP建立双向通信,以此提高服务质量,提醒用户可能发生的停水、漏失、污染等情况。未来的互动技术将发挥更重要的作用,可用的解决方案会变得更加个性化。

三、物联网 四、人工智能

物联网(IoT)革命正在全速前进。大多数物联网传感器会进行无线部署,因为这是一种更廉价的连接形式。特别是NB-IoT技术的推广,相对无线物联网技术,具有低功耗,大容量、高稳定性以及深覆盖等显著优势,将引领水务行业的"智慧升级"。

人工智能系统具有自学习、推理、判断和自适应能力,主要应用在优化设计、故障诊断、智能检测、系统管理等领域,人工智能在水务领域的场景会越来越丰富,给水务企业的生产和运营带来更多的改变。

五、大数据 六、BIM

在大数据时代,数据已经成为企业的重要资产,甚至是核心资产,数据资产及数据专业处理能力将成为水务企业的核心竞争力,水务企业通过引入大数据技术,可以实现传统结构化数据管理模式与非结构化数据管理模式的有机结合,实现大数据有效的深度分析和新知识的发现,未来随着智慧水务的不断推进,大数据应用将成为新的重心。

水务是建设工程与机电安装工程的结合体,通过BIM技术的应用,将工程阶段产生的数字化信息贯穿于整个建设管理中,解决大量信息的沟通、协调问题,为设计、施工以及运营单位在内的各参建主体提供协同工作的基础,构建基于BIM技术的水务工程建设全生命周期管理将是水务行业未来发展的趋势。

七、实时动态监测 八、GIS

不断爆发的水污染事件,给中国老百姓的日常生活和生产造成了严重的影响,水污染事件一次次成为全民关注的焦点。水务企业通过实时水质监测设备和软件可以主动管理和避免潜在的威胁,实现数据的自动采集和传输,进行水质信息的实时跟踪,提高水务企业水质监测的管理水平。

通过GIS技术,水务企业可以实现对管网基础数据资源的数字化、可视化管理,将地图元素和地下空间信息融入到管理系统之中,并采用三维模拟技术对地下管线进行详实的展示,切实解决管网管理过程中的隐蔽性强、重叠较差问题,充分体现出辅助决策的科学性和先进性。

九、3D打印 十、VR

水务企业资产总量大,涉及到的资产设备种类多,且设备对于保供应和保安全供水密切相关,使用3D打印设备关键部件有可能大大提升其经济效益,因此如何通过3D打印技术的应用获得更好的质量、更高的生产率和更大的节省,将是未来水务企业的重要方向。

未来的5-10年,VR将会成为一种市场的主流,会有一个重大的进步,使用VR技术,可以建立起水源地、水厂生产、污水厂生产、泵站运行等的虚拟环境,实现水务企业运行管理的信息化、智能化、可视化和集成化,未来虚拟现实VR技术潜力十分巨大,应用前景非常广阔。

 
智慧城市背景下智慧水务建设的五大策略

策略一:加强智慧水务总体规划,保障智慧水务建设有效落实

合理的统筹规划与科学的顶层设计是智慧水务建设和应用得以顺利实施、有效运行的前提。首先,通过科学的统筹、有效的设计,明确建设方向,确定智慧水务建设的总体框架和推进策略,准确规划建设任务和建设的范围,并通过层层分解降低建设的复杂性:其次,通过规范引导、标准先行,把握建设重点,避免重复建设,详细规划建设任务与实施路径;最后,还需要把总体规划上升到决策高度,保证总体规划的落实,这是智慧水务应用建设成功的必要保障。

策略二:健全智慧水务组织建设,确保智慧水务建设稳步推进

企业信息化领导小组是企业智慧水务建设的驱动力。从组织论上讲,系统的目标决定了系统的组织,而组织是目标能否实现的决定性因素。作为企业智慧水务建设的领导层组织,必须充分发挥它的责权。组织建立的好坏,组织人员的配备、协调直接关系到企业智慧水务建设的成败。企业在智慧水务建设过程中应加强对智慧水务工作的组织领导,进一步建立健全智慧水务建设部门机构,进一步明确部门人员岗位职责,确保智慧水务工作正常、稳步推进。

策略三:加大智慧水务资金投入,拓宽智慧水务建设融资渠道

智慧水务建设与运营服务可适当分离考虑,为运营服务构思合理的商业运作模式。为确保运营机构业务经费和服务工作任务到位,在智慧水务建设过程中,水务公司要建立长效的资金渠道,将一部分智慧水务运维费用纳入公司预算,更为重要的是需要保证后期运营有足够的资金投入,可采用政府财政支持和市场化运作相结合的方式,以保障智慧水务能持久稳定的发挥管理与服务作用。

策略四:紧扣企业核心业务需求,循序渐进推动智慧水务建设

智慧水务建设是一项庞大的系统工程,在建设路径上,要以核心业务需求为导向,以提升服务水平和经营效益为宗旨,从试点开始,积累经验,循序渐进推动智慧水务的建设工作。首先要集中力量完善网络系统和监测系统建设,开发直接面向客户、经济和社会效益明显、利用率高的业务管理系统,建成智能水服务。第二步,要以统一的信息应用平台建设为核心,建立打通水源监控调度与供水、排水、污水等管理与应用、数据信息可共享、业务流程可协同的智慧水运营体系;第三步,明确外部信息共享的交换机制,统一设定合理的水务信息数据标准,通过智慧水务综合信息平台,使各业务管理主体与信息可以交换和共享,并可支撑管理决策的需求。

策略五:实施智慧水务人才战略,奠定智慧水务建设人才基础

高素质的队伍是智慧水务建设的重要保障。一方面水务管理业务与用户的需求处于不断发展过程中,要求相关信息化系统不断改善、升级,以满足业务发展的需要,并且新一代信息技术日新月异,需要积累与跟踪。另一方面,未来一段时间内,水务企业信息化建设的共同特点是规模较大、项目内容较复杂,跨平台整合成为重点。智慧水务的建设和持续、健康的运行不仅迫切需要水司自身技术团队、业务团队具备充足的知识和技能,还需要与专业的第三方科技服务机构开展全面合作,包括咨询机构、监测部门、评测部门、标准研究组织等。因此要进一步扩大智慧水务人才队伍的培训,改善人才构成结构。通过人才培养、引进和储备,建设一支觉悟高,服务意识好、业务能力强、技术过硬、相对稳定的技术队伍。

 
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